王金輝,鄒紅亮,李艷平,屈 偉,郭 忠
(中國(guó)石油新疆油田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,新疆克拉瑪依 834000)
試油是油田勘探工程現(xiàn)場(chǎng)的最后一道工序,主要目的是判斷流體性質(zhì)和產(chǎn)能大小[1–2],常規(guī)試油過(guò)程中油井產(chǎn)量的影響因素通常分為地質(zhì)因素和工程因素[3]。其中,地質(zhì)因素是決定油井產(chǎn)量高低的主要因素;同時(shí),措施增產(chǎn)及流體性質(zhì)對(duì)產(chǎn)量的影響也很重要。研究其主要影響參數(shù),找出關(guān)鍵因素,將會(huì)更好地為油田開(kāi)發(fā)提供重要的依據(jù)。滴南15區(qū)塊共試油6口井9層,其中,滴南15井單層最高日產(chǎn)油339.11 t,其他單井試油效果差異大,通過(guò)分析影響試油效果的主控因素,旨在為該區(qū)產(chǎn)能評(píng)價(jià)、方案編制等工作提供依據(jù)。
滴南15區(qū)塊上烏爾禾組油藏位于準(zhǔn)噶爾盆地中央坳陷東道海子凹陷東斜坡,根據(jù)巖性和電性特征,上烏爾禾組自下而上劃分為烏一段、烏二段和烏三段。烏一段巖性以灰色砂礫巖為主,夾薄層灰色泥巖,厚度為50~110 m;烏二段巖性主要為灰綠色砂礫巖、含礫砂巖與褐色泥巖互層,是該區(qū)主要的油層發(fā)育段,厚度為110~150 m;烏三段巖性以灰褐色–褐色泥巖和粉砂質(zhì)泥巖為主,夾灰色–褐灰色泥質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖、砂礫巖,厚度為70~100 m。烏二段整體壓實(shí)作用較強(qiáng),原生孔隙欠發(fā)育,儲(chǔ)集空間主要為粒間溶孔、粒間孔、粒內(nèi)溶孔、礫緣縫和微裂縫。油層孔隙度為4.5%~12.0%,平均7.7%,空氣滲透率0.01×10-3~260.00×10-3μm2,平均0.575×10-3μm2,屬于特低孔、特低滲儲(chǔ)層[4]。
滴南15區(qū)塊二疊系上烏爾禾組整體為向南西傾的單斜,地層分布穩(wěn)定。發(fā)育北東–南西向及北西–南東向兩組斷裂,具備形成斷塊油藏的地質(zhì)條件。平面上被斷裂分割為兩個(gè)斷塊油藏,南部為滴南14井區(qū),北部為滴南15井區(qū)。滴南15區(qū)塊試油6口井9層,獲工業(yè)油流井5口井8層,其中3口井長(zhǎng)期試采,試油效果差異大(表1)。
表1 滴南15區(qū)塊上烏爾禾組烏二段試油統(tǒng)計(jì)
在探井試油過(guò)程中,試油時(shí)間不長(zhǎng),井間距較遠(yuǎn),可將單井滲流模型理解為平面徑向流模型,其產(chǎn)量公式:
式中:q為油井產(chǎn)量,m3/d;Rw為井眼半徑,m;Re為供給半徑,m;pe為供給邊界外壓力,MPa;pw為井底壓力,MPa;k為有效滲透率,10-3μm2;h為有效厚度,m;μ為流體在地層條件下的黏度,mPa·s。
從公式可以看出,影響油井產(chǎn)量大小的因素有生產(chǎn)壓差、有效滲透率、有效厚度、流體黏度及供給半徑[5–6]。由于生產(chǎn)壓差因井而異,往往為了達(dá)到最好的效果而選擇不同的壓差值,為更好地對(duì)比試油效果,常常采用米采油指數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[7–8],應(yīng)用單因素分析法來(lái)判斷參數(shù)的相關(guān)程度。
從試油結(jié)論來(lái)看,6口井9層中除2口井2層為油水同層、1口井為含油水層外,其他5口井6層均為油層。該區(qū)試油井均采集了壓力恢復(fù)測(cè)試資料,由于壓裂后對(duì)原始儲(chǔ)層進(jìn)行了改造,原始地層有效滲透率無(wú)法真實(shí)反映物性參數(shù)的影響,故有效滲透率均選用了試井模型解釋結(jié)果。根據(jù)有效滲透率與米采油指數(shù)的散點(diǎn)分布關(guān)系,表明在識(shí)別出油層的情況下,儲(chǔ)層有效滲透率越大,滲流能力越強(qiáng),米采油指數(shù)也越高;米采液指數(shù)能較好地反映出油井產(chǎn)液能力,與儲(chǔ)層有效滲透率具有明顯的正相關(guān)關(guān)系(圖1)。
圖1 試油層有效滲透率與米采油指數(shù)、米采液指數(shù)散點(diǎn)分布特征
該區(qū)塊含油飽和度差別不大,滴南15井區(qū)含油飽和度平均為56%,滴南14井區(qū)含油飽和度平均為54%,可判斷含油飽和度對(duì)該區(qū)塊油井試油效果影響不大??v向不連續(xù)的厚油層試油方式大多采用合試,僅從單位油層厚度與試油效果來(lái)看,試油層數(shù)、試油總厚度與米采油指數(shù)、米采液指數(shù)無(wú)相關(guān)性(圖2)。油層厚度為5~10 m,試油層段能夠獲得較好的產(chǎn)能。
圖2 試油層油層厚度與米采油指數(shù)、米采液指數(shù)散點(diǎn)分布特征
表2 滴南15區(qū)塊壓裂增產(chǎn)措施效果統(tǒng)計(jì)
圖3 試油井壓裂規(guī)模大小與試油產(chǎn)量關(guān)系
滴南15區(qū)塊壓裂液返排率不高,平均為65%,油水同層和含油水層壓裂返排率較高,退液能力強(qiáng)。油層壓裂液退液及時(shí),地層欠液少,試油效果相對(duì)較好,壓裂液返排不徹底,滯留在儲(chǔ)層中,影響試油生產(chǎn)壓差[9–15]。因此,壓裂施工過(guò)程中要合理調(diào)整悶井時(shí)間,自噴求產(chǎn)時(shí)逐級(jí)擴(kuò)大油嘴放噴,做到不間斷排液。
滴南15區(qū)塊油藏被斷裂遮擋,北側(cè)滴南15井區(qū)油藏壓力系數(shù)為1.40,原油密度為0.824 5 g/cm3,南側(cè)滴南14井區(qū)油藏壓力系數(shù)為1.17,原油密度為0.839 6 g/cm3,斷裂兩側(cè)油藏處于不同的壓力系統(tǒng),流體性質(zhì)存在差異(表3)。從取得的地面原油樣品分析來(lái)看,均屬于輕質(zhì)原油,其中滴南14井區(qū)50 ℃地面原油黏度略大,地層流動(dòng)系數(shù)小于滴南15井區(qū),對(duì)試油效果有一定的影響。
表3 滴南15區(qū)塊上烏爾禾組油藏地面原油性質(zhì)
滴南15區(qū)塊油藏中部埋藏深度3 700 m,地溫梯度2.5 ℃/100 m,油藏中部溫度109.0 ℃,在地層條件下,原油黏度小于1.00 mPa·s,原油密度0.650 0 g/cm3,差別不太明顯,綜合認(rèn)為流體性質(zhì)對(duì)試油井產(chǎn)量有影響,但不是影響試油效果的關(guān)鍵因素。
(1)油層物性參數(shù)是影響試油產(chǎn)量效果的關(guān)鍵因素,在壓裂自噴求產(chǎn)的條件下,油層厚度大,有效滲透率高,則油井日產(chǎn)油量較高,對(duì)于薄層、縱向不連續(xù)的油層,油層厚度為5~10 m,單試或2層合試能達(dá)到較好的開(kāi)采效果,盡量減少大段合試合采。
(2)對(duì)于特低孔、特低滲油藏,壓裂規(guī)模是獲得工業(yè)油流的保證,滴南15區(qū)塊控制加砂比約15%,具有較高的返排率,自噴試油產(chǎn)量較高。
(3)滴南15區(qū)塊為斷塊油藏,斷裂兩側(cè)油藏屬于不同的壓力系統(tǒng),流體性質(zhì)存在明顯差異,但不是影響試油效果的關(guān)鍵因素。